FISIOLOGI PLASENTA : IMPLANTASI DAN PERKEMBANGAN PLASENTA

IMPLANTASI.

Implantasi merupakan saat yang paling kritis untuk mendapatkan kehamilan. Proses ini membutuhkan perkembangan yang sinkron antara hasil konsepsi, uterus, transformasi endometrium menjadi desidua dan akhirnya pembentukan plasenta yang definitif.

Blastosis berada dalam kavum uteri selama lebih kurang 2 hari sebelum terjadi implantasi. Selama waktu ini makanan diambil dari hasil sekresi kelenjar endometrium. Proses implantasi terjadi kemudian, meliputi beberapa proses yaitu : penghancuran zona pelusida, aposisi dengan endometrium dan perkembangan dini tropoblas.

Zona pelusida mengalami kehancuran sebelum mulainya implantasi akibat adanya faktor litik yang terdapat dalam kavum uteri. Faktor litik ini (diduga adalah plasmin) berasal dari prekursor yang berada pada reseptor di uterus, menjadi aktif akibat pengaruh dari sejenis zat yang dihasilkan oleh blastosis.

Hancurnya zoba oelusida menyebabkan terjadinya reduksi muatan elektrostatik.Kondisi ini memudahkan perlengketan blatosis (lapisan tropektoderm) dengan epitel endometrium, yang terjadi pada kripti endometrium. Penyatuan ini adalah seperti “ligand-receptor binding”. Diduga sebagai ligand adalah heparin/heparin sulfate proteoglycan yang terdapat pada permukaan blastosis, sedangkan reseptor terdapat pada surface glycoprotein epitel endometrium. Interaksi ligand-receptor ini mengakibatkan terganggunya fungsi sitoskeleton dari sel epitel berupa terangkat/terlepasnya sel-sel epitel dari lamina basalis dan memudahkan akses sel-sel trophoblast ke lamina basalis guna terjadinya penetrasi.

Aposisi blastosis dengan endometrium terjadi pada hari ke 6 setelah fertilisasi. Sel-sel bagian luar blastosis berproliforasi membentuk trophoblast primer. Trophoblast berproliferasi dan berdifferensiasi menjadi 2 bentuk yaitu sitotrophoblas di bagian dalam dan sinsitiotrophoblas di bagian luar. Proses yang terjadi pada sinsitiotrophoblas meluas melewati epitel endometrium, untuk kemudian menginvasi stroma endometrium. Sel stroma di sekitar  ‘implantation site’ , menjadi kayu dengan lemak dan glikogen, bentuknya berubah menjadi polihedral dan dikenal

dengan sel desidua. Sel desidua berdegenerasi pada daerah invasi dan memenuhi nutrisi untuk embrio yang sedang berkembang, Sinsitiotrophoblas mengandung zat yang dapat menghancurkan jaringan maternal dan memudahkan invasi ke endometrium dan miometrium, sehingga akhirnya blastosis menancap (embedded) secara sempurna dalam desidua. Proses implantasi sempurna pada hari ke 10 – 11 pasca ovulasi.

PERKEMBANGAN PLASENTA.

Selama aposisi dan invasi epitel endometrium, sel trophoblas berproliferasi menghasilkan 2 lapis trophoblas. Lapisan dalam disebut sititrophoblas, merupakan sel mononuklear dengan batas sel yang tegas, disebut juga dengan sel Langhan.Lapisan luar disebut sinsitiotrophoblas, berupa sel multinuklear dengan batas sel yang tidak tegas, berasal dari lapisan sitotrophoblas. Lapisan sinsititophoblas berproliferasi dengan cepat, membentuk massa yang solid dana menebal. Periode perkembangan ini disebut prelacunar stage Wiskocki dan Streeter.Pada hari ke 10-13 pasca ovulasi vakuola kecul muncul dalam lapisan sinsitiotrophoblas, dan merupakan awallacunar stage. Vakuola tumbuh dengan cepat dan bergabung membentuk satu lakuna, yang merupakan prekursor pembentukan ruang intervillosa. Lakuna dipisahkan oleh pita trabekula, dimana dari trabekula inilah nantinya villi berkembang. Pembentukan lakuna membagi triphoblas kedalam 3 lapisan yaitu primary chorionic plate (sebelah dalam), sistim lakuna bersama  trabekula dan trophoblastic shell (sebelah luar). Aktifitas invasif lapisan sinsitiotrophoblas menyebabkan disintegrasi pembuluh darah endometrium (kapiler, arteriole dan arteria spiralis). Kalau invasi terus berlanjut maka pembuluh darah – pembuluh darah ini dilubangi, sehingga lakuna segera dipenuhi oleh darah ibu. Pada perkembangan selanjutnya lakuna yang baru terbentuk bergabung dengan lakuna yang telah ada dan dengan demikian terjadi sirkulasi intervillosa primitif. Peristiwa ini menandai terbentuknya “hemochorial” placenta, dimana darah ibu secara langsung meliputi trophoblas.

Peningkatan proliferasi sinsitiotrophoblas diikuti dengan fusi sinsitium, akibatnya trabekula yang tumbuh dan cabang-cabang sinsitium menonjol ke dalam lakuna membentukvilli primer. Selain terjadi peningkatan dalam hal panjang dan diameter, primary villi juga diinvasi oleh sitotrophoblas. Kedua proses ini menandai mulainya villous stage dari perkembangan plasenta. Dengan proliferasi lebih lanjut  terbentuk percabangan primary villi, yang merupakan awal pembentukan villous tree primitif; dan pada saat yang bersamaan sistim lakuna berubah menjadi ruang intervillus.

Sementara itu perkembangan jaringan mesenkim ektraembrional meluas sampai kedalam villi sehingga terbentuk villi sekunder. Setelah angiogenesis terjadi dari inti mesenkim in situ, villi yang terjadi dinamakan villi tertier. Bila pembuluh darah pada villi ini telah berhubungan dengan pembuluh darah embrio, maka akan terciptalah sirkulasi fetoplasenta yang komplit. Pada minggu-minggu selanjutnya terjadi maturasi dan pertumbuhan lebih lanjut cabang-cabang villi dengan penanaman mesenkim pada cabang-cabang baru yang diikuti oleh angiogenesis.

Pada perkembangan plasenta yang telah sempurna terdapat 2 sistim sirkulasi darah yaitu sirkulasi uteroplasental (sirkulasi maternal) dan sirkulasi fetoplasental. Kedua sirkulasi ini dipisahkan oleh membrana plasenta (placental berrier) yang terdiri dari lapisan sinsitiotrophoblas, sitotrophoblas, membrana basalis, stroma villi dan endotel kapiler. Sirkulasi utero plasental yaitu sirkulasi darah ibu di ruang intervilus.Diperkirakan aliran darah ini sebesar 500-600 ml permenit pada plasenta yang matur. Sirkulasi fetoplasental adalah sirkulasi darah janin dalam villi-villi.Diperkirakan aliran darah ini sekitar 400 ml per menit. Aliran darah ibu dan janin ini bersisian, tapi dalam arab yang berlawanan. Aliran darah yang berlawanan ini ( counter current flow) ini memudahkan pertukaran material antara ibu dan janin.

Setelah mencapai batas usia tertentu, plasenta mengalami penuaan, ditandai dengan terjadinya proses degeneratif pada plasenta. Proses ini meliputi komponen ibu maupun janin. Perubahan pada villi meliputi : 1),. Pengurangan ketebalan sinsitium dan munculnya simpul sinsitium (agregasi sinsitium pada daerah kecil pada sisi villi, 2). Hilangnya sebagian sel-sel Langhan’s, 3). Berkurangnya jaringan stroma termasuk sel Hofbauer, 4) obliterasi beberapa pembuluh darah dan dilatasi kapiler, 5). Penebalan membrana basalis endotel janin dan sitotrophoblas, dan 6) deposit fibrin pada permukaan villi. Perubahan pada desidua berupa deposit fibrinoid yang disebut lapisan Nitabuch pada bagian luar sinsitiotrophoblas, sehingga menghalangi invasi desidua selanjutnya oleh trophoblas. Pada ruang intervillus juga terjadi degenerasi fibrinoid dan membentuk suatu massa yang melibatkan sejumlah villi disebut dengan white infarct, berukuran dari beberapa milimeter sampai satu sentimeter atau lebih. Klasifikasi atau bahkan pembentukan kista dapat terjadi daerah ini. Dapat juga terjadi deposit fibrin yang tidak menetap yang disebut Rohr’s stria pada dasar ruang intervillus dan disekitar villi.

Fungsi plasenta.

Fungsi utama plasenta adalah transfer nutrien dan zat sisa antara ibu dan janin (meliputi fungsi respirasi, ekskresi dan nutritif), menghasilkan hormon dan enzim yang dibutuhkan untuk memelihara kehamilan, sebagai barier dan imunologis.Fungsi transfer tergantung kepada sifat fisik zat yang mengalami transfer dalam darah ibu maupun janin, integritas fungsi membrana plasenta (exchange membrane) dan kecepatan aliran darah pada kedua sisi exchang membrane (ibu dan janin).Mekanisme transfer zat melalui plasenta meliputi : diffusi sederhana, facilitated diffusion (akselerasi), transfer aktif (melawan concentration gradient), pinositosis dan leakage (merusak membrana plasenta). Zat dengan berat molekul rendah dan yang mudah larut dalam lemak mudah ditransfer melalui plasenta. Pada fungsi respirasi, intake oksigen dan output karbon dioksida terjadi secara diffusi sederhana.

Demikian juga pembuangan zat sisa oleh janin ke darah ibu seperti urea, asam urat dan kreatinin terjadi secara diffusi sederhana.

Enzim yang dihasilkan plasenta diantaranya adalah : 1) diamin oksidase yang berfungsi menginaktifkan pressor amine, 2). Oksitosinase yang berfungsi menetralisir oksitosin dan, 3). Pospolipase A2 yang mensintesa asam arakjidonat. Dari segi fungsi hormonal, plasenta menghasilkan hormon korionik gonadotropin, korionik somatomammotropin (placental lactogen), korionik tirotropin, estrogen dan progesteron.Fetal membrane pada plasenta dianggap sebagai protective barrier bagi janin terhadap zat-zat berbahaya yang beredar dalam darah ibu. Substansi dengan berat molekul lebih dari 500 dalton dicegah memasuki darah janin. Sebaliknya antibodi dan antigen dapat melewati plasenta dari kedua arah. Infeksi dalam kehamilan karena virus (rubella, chicken pox, measke, mump, poliomielitis), bakteri (treponema pallidum, tbc) atau protozoa (toksoplasma, malaria) dapat melewati plasenta dan mengenai janin. Demikian juga dengan obat-obatan, dimana sebagian besar obat-obatan yang dipakai dalam kehamilan dapat melewati barrier plasenta dan mungkin mempunyai efek yang tidak baik terhadap janin.

Janin dan plasenta mengandung penentu antigen yang diturunkan dari bapak dan merupakan sesuatu yang asing bagi ibu. Namun tidak terjadi reaksi penolakan dari ibu. Mekanisme yang pasti untuk menerangkan hal ini belum jelas, tapi teori yang dikemukakan adalah bahwa : a). fibrinoid dan sialomusin yang menutupi trophoblas menekan antigen trophoblas, b). hormon-hormon plasenta, protein, steroid dan korionik gonadotropin mungkin berperan dalam produksi sialomusin, c). lapisan Nitabuch kemungkinan menginaktifkan antigen jaringan, d). hanya sedikit sekali human leucpcyte antigen (HLA) pada permukaan trophoblas, sehingga reaksinya kecil sekali, e). umumnya terdapat maternal-paternal immuno-incompatibility pada derajad tertentu, sehingga ada blocking antibody yang dihasilkan ibu dan melindungi janin dari reaksi penolakan.

PEMBENTUKAN dan FISIOLOGI PLASENTA

PEMBENTUKAN DAN FISIOLOGI PLASENTA

Villi terdapat diseluruh permukaan blastosis. Dengan semakin membesarnya blastosis, desidua superfisial (desidua kapsularis ) akan tertekan dan kehamilan semakin mengembang kearah dalam cavum uteri.

Perkembangan desidua kapsularis secara bertahap memangkas sirkulasi yang melaluinya. Hal ini akan menyebabkan atrofi dan hilangnya viili yang bersangkutan. Permukaan blastosis menjadi halus dan bagian korion ini disebut Chorion Laeve. Pada sisi yang berlawanan, villi mengalami pertumbuhan dan pembesaran dan disebut sebagai Chorion Frondusum. Dengan semakin luasnya ekspansi blastosis, desidua kapsularis menempel dengan desidua vera dan cavum uteri menjadi obliterasi

Trofoblas primitif chorion frondusum melakukan invasi desidua. Pada proses ini, kelenjar dan stroma akan rusak dan pembuluh darah maternal yang kecil akan mengalami dilatasi membentuk sinusoid.

Trofoblas mengembangkan lapisan seluler yang disebut sitotrofoblas dan lapisan sinsitium yang disebut sinsitiotrofoblas. Struktur yang disebut villi chorialis ini terendam dalam darah ibu. Dengan kehamilan yang semakin lanjut, struktur viili chorialis menjadi semakin komplek dan viili membelah dengan cepat untuk membentuk percabangan-percabangan dimana cabang vasa umbilkalis membentuk percabangan yang berhubungan erat dengan permukaan epitel trofoblas. Sebagian besar cabang villi chorialis yang disebut sebagai villi terminalis mengapung dengan bebas dalam darah ibu sehingga memungkinkan terjadinya tarnsfer nutrien dan produk sisa metabolisme. Sejumlah villi melekat pada jaringan maternal dan disebut sebagai "anchoring villi".

.

Struktur dan hubungan villi terminalis dapat dipelajari dengan melihat gambar penampangnya. Dengan semakin lanjutnya kehamilan, hubungan antara vaskularisasi trofoblas dan maternal menjadi semakin erat. Trofoblas mengalami migrasi kedalam arteri spiralis maternal yang berasal dari ruang intervillous

Perubahan fisiologi yang berakibat dilatasi arteri maternal 1/3 bagian dalam miometrium. Perubahan ini berakibat konversi pasokan darah uteroplasenta kedalam vaskularisasi yang bersifat “low resistance – high flow vascular bed” yang diperlukan untuk tumbuh kembang janin intra uterin.

Kegagalan invasi trofoblas akan menyebabkan penyakit hipertensi dalam kehamilan – HDK atau pertumbuhan janin terhambat – PJT.

Dengan semakin lanjutnya kehamilan maka transfer nutrien – sisa metabolisme – hormon dan CO serta O2 plasenta akan semakin meningkat dimana struktur pemisah antara sirkulasi ibu dan anak menjadi semakin tipis.

Tidak ada hubungan langsung antara kedua jenis sirkulasi dan “placental barrier” pada akhir kehamilan terletak di microvilli sinsitiotrofoblas yang memperluas permukaan transfer nutrien dan lain lain. Selanjutnya, sinsitiotrofoblas dan mesoderm janin akan semakin tipis dan vas dalam villus mengalami dilatasi.

Plasenta yang sudah terbentuk sempurna berbentuk cakram yang berwarna merah dengan tebal 2 -3 cm pada daerah insersi talipusat. Berat saat aterm ± 500 gram

Talipusat berisi dua arteri dan satu vena dan diantaranya terdapat ‘Wharton Jelly’ yang bertindak sebagai pelindung arteri dan vena sehingga talipusat tidak mudah tertekan atau terlipat, umumnya berinsersi di bagian parasentral plasenta.

FUNGSI PLASENTA

Fungsi plasenta bagi janin :

1. Organ respirasi2. Organ transfer nutrisi dan ekskresi3. Organ untuk sintesa hormon

Diperkirakan pula memiliki peranan sebagai barier imunologis yang melindungi janin dari reaksi penolakan oleh sistem imunologi maternal.

Transportasi bahan melalui plasenta berlangsung melalui

- Transportasi pasif :

Difusi sederhana [simple diffusion] Difusi dengan fasilitas [facilitated diffusion]

- Transportasi aktif:

Reaksi enzymatic Pinocytosis

Mekanisme diatas memerlukan energi dan kecepatan metabolisme plasenta sebanding dengan yang terjadi pada hepar atau ginjal.

FUNGSI RESPIRASI

Vaskularisasi yang luas didalam villi dan perjalanan darah ibu dalam ruang intervilus yang relatif pelan memungkinkan pertukaran oksigen dan CO2 antara darah ibu dan janin melalui difusi pasif.

Pertukaran diperkuat dengan saturasi dalam ruang intervilus sebesar 90 – 100% dan PO2 sebesar 90 – 100 mmHg.

Setelah kebutuhan plasenta terpenuhi, eritrosit janin mengambil oksigen dengan saturasi 70% dan PO2 30 – 40 mmHg, sudah memadai untuk memenuhi kebutuhan janin. CO2 melewati plasenta dengan difusi pasif.

Ion Hidrogen, bicarbonate dan asam laktat dapat menembus plasenta melalui difusi sederhana sehingga status keseimbangan asam-basa antara ibu dan anak sangat berkaitan erat.

Oleh karena transfer berlangsung perlahan, janin dapat melakukan “buffer” pada kejadian penurunan pH, kecuali bila asidosis maternal diperberat dengan dehidrasi atau ketoasidosis sebagaimana yang terjadi pada partus lanjut dimana janin dapat mengalami asidosis.

Efisiensi pertukaran ini tergantung pada pasokan darah ibu melalui arteri spiralis dan fungsi plasenta.

Bila pasokan darah ibu terbatas seperti yang terjadi pada penyakit hipertensi dalam kehamilan, penuaan plasenta sebelum saatnya , kehamilan postmatur, hiperaktivitas uterus atau tekanan talipusat, maka ketoasidosis pada janin dapat terjadi secara terpisah dari asidosis maternal.

TRANSFER NUTRIEN

Sebagian besar nutrien mengalami transfer dari ibu ke janin melalui metode transfer aktif yang melibatkan proses enzymatik.

Nutrien yang komplek akan dipecah menjadi komponen sederhana sebelum di transfer dan mengalami rekonstruksi ulang pada villi chorialis janin.

Glukosa sebagai sumber energi utama bagi pertumbuhan janin (90%), 10% sisanya diperoleh dari asam amino.

Jumlah glukosa yang mengalami transfer meningkat setelah minggu ke 30. Sampai akhir kehamilan, kebutuhan glukosa kira-kira 10 gram per kilogram berat janin, kelebihan glukosa dikonversi menjadi glikogen dan lemak.

Glikogen disimpan di hepar dan lemak ditimbun disekitar jantung, belakang skapula. Pada trimester akhir, terjadi sintesa lemak 2 gram perhari sehingga pada kehamilan 40 minggu 15% dari berat janin berupa lemak. Hal ini menyebabkan adanya cadangan energi sebesar 21.000 KJ dan diperlukan untuk fungsi metabolisme dalam regulasi suhu tubuh janin pada hari-hari pertama setelah lahir.

Pada bayi preterm atau dismatur, cadangan energi lebih rendah sehingga akan menimbulkan permasalahan.

Lemak dalam bentuk asam lemak bebas sulit untuk di transfer. Lemak yang mengalami proses transfer di resintesa kedalam bentuk fosfat dan lemak lain dan disimpan dalam jaringan lemak sampai minggu ke 30. Setelah itu, hepar janin memiliki kemampuan untuk sintesa lemak dan mengambil alih fungsi metabolisme.

TRANSFER OBAT

Transfer obat melalui plasenta tidak berbeda dengan nutrien lain pada umumnya.

Kecepatan transfer dipengaruhi oleh kelarutan dari molekul ion didalam lemak dan ketebalan trofoblas. Pada paruh kedua kehamilan, trofoblas menjadi tipis dan area plasenta bertambah luas sehingga transfer obat dapat berlangsung lebih mudah.

Obat ilegal (narkotika, cocain dan marihuana) yang dikonsumsi oleh ibu hamil dapat melewati plasenta dan dapat mengganggu perkembangan janin.

Dampak dari hal ini sulit ditentukan oleh karena selain obat ilegal, pasien biasanya juga adalah perokok atau peminum alkohol.

Pertumbuhan janin cenderung terhambat dan mengalami kelainan kongenital tertentu, Seringkali mengakibatkan terjadinya persalinan preterm dan anak yang dilahirkan dapat menunjukkan sindroma withdrawal.

FUNGSI ENDOKRIN PLASENTA

Sejumlah besar hormon dihasilkan oleh plasenta. Termasuk diantaranya hormon yang analog dengan hormon hipotalamus dan hipofisis serta hormon steroid.

Sejumlah produk juga dihasilkan oleh plasenta. Beberapa diantaranya adalah glikoprotein seperti misalnya Pregnancy Associated Protein A B C dan D, Pregnancy Specific Glycoprotein (SP1) dan Placental Protein 5 (PP5) . Peran dari bahan ini dalam kehamilan masih belum jelas.

Hormon PropertiHuman Chorionic Somatotropin – hCS

Serupa dengan Growth Hormon dan Prolaktin

Human Chorionic Gonadotropin – hCG

Stimulasi steroidogenesis adrenal dan plasenta. Analog LH

Human Chorionic Gonadotropin – hCT

Analog dengan Thyrotropin

Corticotropin Releasing Hormon - CRH

Seperti pada dewasa

EstrogenKomplek. Stimulasi aliran darah dan pertumbuhan uterus

Progestogen Implantasi dan relaksasi otot polos

AdrenocorticoidInduksi sistem ensim dan maturasi janin

Sejumlah produk plasenta dan metabolisme janin dapat digunakan untuk skrining penyakit janin. Pengukuran alfafetoprotein yang dihasilkan oleh hepar,usus dan yolc sac janin dapat digunakan untuk deteksi sejumlah kelainan anatomi . Bersama dengan penentuan serum hCG maternal, dapat diperhitungkan terjadinya trisomi.